JP3969032B2

JP3969032B2 - Automatic train driving device

Info

Publication number: JP3969032B2
Application number: JP2001241941A
Authority: JP
Inventors: 正己飛岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: JP2003054409A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、列車を自動で運転するとき、停車する駅、通過する駅を誤ることなく運行させる自動列車運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、たとえば特開平１０−３１５９７３号公報に示された自動列車運転装置の全体構成を示す図である。図において、１は地上子からの位置情報電文をピックアップするＡＴＯ車上子、３はＡＴＯ車上子１と電気的に接続されたＡＴＯ送受信器、４は車両への力行、ブレーキ指令を行なうＡＴＯ制御装置、６は出発押し釦スイッチ、７は自動運転と手動運転を切り替えるモード切替スイッチ、８は運転台表示灯である。なお、５は列車速度をピックアップする速度発電機であり、これらは電気的にＡＴＯ制御装置４と接続されている。
【０００３】
通常ＡＴＯ車上子１は列車の先頭車の床下に取付けられ、ＴＧ５は車軸端または駆動ギアのギアケースに取付けられる。２は地上子で、Ｐ１地上子２Ｇ、Ｐ２地上子２Ｂ、Ｐ３地上子２Ｃ、およびＰ４地上子２Ｄは地上側に設置されている。地上子２Ｇ，２Ｂ〜２Ｄは、それぞれ停止目標位置の手前約４００ｍ、２５ｍ、１ｍに距離補正用として配置されている。ただし、この配置位置および数は特に決められたものでは無い。なお、Ｐ４地上子２Ｄは停止位置ジャストの位置に置かれ、停車位置の確認および、扉開方向指示などを目的として設けられている。
【０００４】
次に、動作について説明する。ＡＴＯ制御装置４はモード切替スイッチ７が「自動」位置である条件で出発押釦スイッチ６が押されると、車両状態情報より出発条件が整っていることを確認して、出発条件が成立していれば力行指令を出力し、図３（１）に示すように加速制御を行う。つぎに、目標速度に近づくと、その目標速度で定速運転を行なう。このとき、目標速度は一般的にＡＴＣ装置（自動列車制御装置）の制限速度の２から３Km/h下の速度とするのが通常である。なお、列車速度の検知は速度発電機５で発生した車輪の回転数に対応した正弦波交流波形をＡＴＯ制御装置４で矩形波に波形整形された周波数より求める。
【０００５】
列車１３はＡＴＯ制御装置４により定速運転制御されて走行しており（図３（２）で示す区間）、駅の手前約４００ｍ地点に設置された無電源地上子２Ｇ上を列車１３が通過するとき、列車１３の先頭車に取り付けられた車上子１で、地上子２Ｇから出力される位置情報を受け取る。車上子１で受け取られた位置情報は、ＡＴＯ送受信器３を介してＡＴＯ制御装置４に送られる。これによって、ＡＴＯ制御装置４は自列車位置の距離誤差を補正すると同時に停止点に対する定位置停止目標パターンを発生し、そのパターンに追随するように適正ブレーキノッチ指令を出力し、列車を減速制御する。つぎの無電源地上子Ｐ２上を車上子１が通過する時に、Ｐ１地上子２ＧからＰ２地上子２Ｂまでの走行距離誤差を補正し、停止位置までの距離補正を行なう。さらに、無電源地上子２Ｃを通過するときに最終の位置補正を行ない、停止目標位置に停車させる。
【０００６】
なお、上記無電源地上子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の設置位置は特に決められてはいないが、概ねＰ１は列車の最高速度から常用ブレーキを指令したとき、空走距離を含めて停止に至るまでの必要距離に余裕長を加味して決定する。最高速度が７０Km/hであれば停止目標位置手前約４００mの位置となる。当然速度が速くなれば停止目標位置からの距離は長くなる。Ｐ２無電源地上子２Ｂは上記Ｐ１地上子２Ｇ受信後からの走行距離誤差補正用であり、車輪径補正誤差等による走行距離誤差を補正する目的で設置されるもので、停止目標位置手前約２５m位に設置する。Ｐ３地上子２Ｃは同様の目的で停止目標位置手前１から２mに設置される場合が一般的である。一方、モード切替スイッチ７が「自動」位置で、ＡＴＯ制御装置４が正常の条件で運転台表示灯「自動」が点灯し、乗務員に自動運転モードであることを表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の自動列車運転装置では、各駅停車の列車の場合は問題無いが、快速列車や急行列車のように通過駅のある列車では、どの駅で停車するのかを車上のＡＴＯ制御装置４にあらかじめ入力しておいても、そのデータが本当に正しいのか、また通過駅が本当に合っているのかを確認することができないという問題があった。また、乗務員は自動列車運転装置の状態モードおよび動作が確認できないという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、列車の自動運転を行ないながら、停車駅、通過駅の確認を可能とし、正しい運行を行なうことができる自動列車運転装置を得ることを目的とする。また、列車の自動運転の状態モードと制御状態、ならびに駅の通過・停車情報を運転台画面に表示することにより、安全を確保できる自動列車運転装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る自動列車運転装置は、次に停車する駅に到達する前に、車上側から地上側へ送るための列車の種別を示す列車番号を出力する列車番号設定手段と、列車の自動運転の制御を行なうとともに、車上側から地上側へ列車番号を送ることにより、地上側から受け取るこの列車番号に対応する運行情報と列車番号設定手段から入力された列車番号により車上側で認識している運行情報とを照合することにより、次に到達する駅の停車、通過の確認を行ない、次に停車する駅に到達するまでの間に複数の駅を通過するときは、地上側から受け取った次に停車する駅の運行情報と車上側で認識している運行情報とを照合し、次に停車する駅と判断したときは、現在の駅から何駅通過したら停車する駅に到達するかを求め、列車の走行を制御する自動制御手段とを備えたものである。
【００１０】
第２の発明に係る自動列車運転装置は、列車の運転状況を表示する運転情報表示手段と、自動制御手段は、次に到達する駅に対して、停車、通過の確認を行なった結果として、次駅通過、あるいは次駅停車の表示を上記運転情報表示手段にさせるとともに、そのとき列車がどの自動運転モードで運転されているかを表示するようにしたものである。
【００１１】
第３の発明に係る自動列車運転装置は、列車の運転状況を表示する運転情報表示手段と、自動制御手段は、次に停車する駅に到達するまでに通過する駅の数だけ駅を通過することを示すように運転情報表示手段を制御するようにしたものである。
【００１２】
第４の発明に係る自動列車運転装置において、自動制御手段は、次に停車する駅へ到達するまでの間にひとつずつ駅を通過するごとに、次に停車する駅までの通過駅数の表示が少なくなるように変化させるようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態を図にもとづいて説明する。図１はこの発明の実施の形態である自動列車運転装置を示す図である。図において、１は列車１３の先頭部に設けられたＡＴＯ車上子、２Ａは地上子である。２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは地上子である。３はＡＴＯ送受信器、４はＡＴＯ制御装置、５は速度発電機で、列車速度の検知は速度発電機５で発生した車輪の回転数に対応した正弦波交流波形をＡＴＯ制御装置４で矩形波に波形整形された周波数より求める。６は出発スイッチ、７はモード切替えスイッチ、９は運転台表示器、１０は列車種別などを示す列車番号を設定する列車番号設定器である。１１は中継器、１２は符号処理器で、符号処理器１２には列車番号・停車駅情報などの条件が入力される。符号処理器１２は運行管理装置などからの外部入力条件にもとづいて、運行情報を出力する。
【００１４】
列車番号設定器１０は、伝送ラインによってＡＴＯ制御装置４とＡＴＯ送受信装置３に接続されている。列車番号設定器１０から出力される設定情報はＡＴＯ送受信器３とＡＴＯ制御装置４に入力される。運転台表示器９は運転台に設置されており、ＡＴＯ制御装置４と伝送ラインで接続されている。運転台表示器９は運転情報表示手段であって、図２は、運転台表示器９の表示画面の一例である。一方、地上側について説明すると、Ｐ１地上子２Ａは有電源地上子であって、Ｐ１地上子２Ａと中継器１１は電気的に接続されている。さらに、中継器１１には符号処理器１２が電気的に接続されており、地上側からも車上側に対して運行情報などを送信可能とした構成になっている。列車番号設定手段は、たとえば列車番号設定器１０である。自動制御手段は、たとえば、ＡＴＯ制御装置４により構成されている。
【００１５】
図３は列車を自動運転したときの出発から次駅停止までの運転曲線の一例を示したもので、図３の場合は列車は次駅に停車する。図４は列車を自動運転したときの出発から次駅通過するときの運転曲線の一例を示したもので、図４の場合は列車は次駅を通過する。図３、４に示した運転曲線は運転制御のモードを示しており、たとえば（１）は加速モード、（２）は定速モード、（３）はＴＡＳＣモード、（４）は減速モードである。ＴＡＳＣモードとは、列車自動停止位置制御（Train Automatic Stop Control）のことである。
【００１６】
以下、このように構成された自動列車運転装置の動作について説明する。列車１３のモード切替えスイッチ７が「自動」に設定されている状態で、出発スイッチ６を押すと、出発から定速運転制御になるまでは従来と同様の制御が行なわれる。ただし、運転台表示器９への表示制御は従来とは異なる。列車番号設定器１０で設定された列車番号はＡＴＯ制御装置４とＡＴＯ送受信器１０へ入力される。列車は自動運転で駅をスタートして、所定の速度になると定速運転制御により走行する。列車が次の駅の手前約４００ｍ地点に設置された有電源地上子２Ａ上を通過するときに、ＡＴＯ送受信器３に入力されている列車番号が車上子１を介して地上側に送信される。車上子１とＰ１地上子２Ａが電磁結合することにより車上側と地上側で送受信が行なわれる。地上側に送信された列車番号の信号はＰ１有電源地上子２Ａで受信され、中継器１１を介して符号処理器１２に送られる。
【００１７】
一方、符号処理器１２はあらかじめ外部入力条件として、列車番号とその列車番号に対応した列車種別（急行列車、快速列車など）および、それらの列車に対応する通過駅情報を運行管理装置（図示せず）から入力されている。したがって、符号処理器１２は列車側から送られてくる列車番号にもとづいて、それぞれの列車番号に対応した次駅コードと通過、または停車情報を地上側から列車に対して送信する。このとき、車上側に送信される情報には位置情報も含まれている。
【００１８】
車上側では地上から送られてくる列車番号にもとづいた運行情報を車上子１で受信して、ＡＴＯ送受信器３を介して、ＡＴＯ制御装置４に運行情報（ここでは、次駅コード、駅に停車するか、通過するかの情報）が送られる。なお、ＡＴＯ制御装置４には列車番号設定器１０から列車番号が入力されており、予め自己の列車の種別を認識しており、また、次駅が通過または停車であるかも認識している。そこで、ＡＴＯ制御装置４は、車上で認識している運行情報と地上から送信された運行情報を照合する。照合を行なった結果、車上側と地上側の運行情報が一致していれば、車上側で有している運行情報は正しいと判断して、次に到達する駅に対して通過、または停車の制御を行う。ＡＴＯ制御装置４は、それぞれの列車番号に対応した運行票をあらかじめ入力しておくことで、列車番号が入力されるだけで、その列車番号に対応した運行情報を認識することができる。
【００１９】
仮に、照合結果が次駅停車であった場合は、車上のＡＴＯ制御装置４はＰ１地上子２Ａ上を列車が通過するときに、「次駅停止」情報を車上子１を介してＡＴＯ送受信器３で受信する。「次駅停止」情報は、ＡＴＯ送受信器３からＡＴＯ制御装置４へ入力される。ＡＴＯ制御装置４へは、「次駅停止」情報と、位置情報も送られるので、位置補正を行なうとともに、自動運転制御モードはＴＡＳＣモード（３）に移行する。ＴＡＳＣモード（３）に移行することで、停止点に対する定位置停止目標パターンを発生し、そのパターンに追随するように適正ブレーキノッチ指令を出力し、列車を減速制御する。列車は、駅に近づく方向に所定の間隔で設置されている無電源地上子Ｐ２，Ｐ３上を通過していき、無電源地上子Ｐ４の位置で停車する。具体的には、無電源地上子Ｐ２を通過したときに停止距離補正を行ない、さらに無電源地上子２Ｃを通過したときに最終の位置補正を行ない、停止目標位置の無電源地上子Ｐ４に停車させる。
【００２０】
また、照合結果が「次駅停車」であったときは、列車の走行の制御とともに、運転台表示器９に、たとえば図２に示すような表示を行なう。運転台表示器９には次駅情報として「次駅停車」の表示がなされ、運転制御モードとしては、「ＴＡＳＣ」の表示がなされる。運転制御モードとは、自動運転中にどのような制御モードで運転されているかを示すものである。その他に、そのときの目標速度、列車の実速度、指令ブレーキノッチ、停止位置までの距離などをリアルタイムに表示する。これらの情報がリアルタイムに表示されることにより、乗務員はＡＴＯ制御装置４の動作状態および列車の状態を常時把握することができ、安全な運行を行なうことができる。
【００２１】
つぎに、照合結果が「次駅通過」となった場合の運転曲線例を図４に示す。「次駅通過」も次駅停車のときと同じように列車がＰ１地上子１上を通過するときに、地点情報として次駅コードと「次駅通過」情報を受信する。すると、この場合も上記の次駅停車時と同様に車上のＡＴＯ制御装置４は自列車の位置補正を行なう。地上からの情報は、次駅から何ｍ手前にいるかの情報であるため、次駅通過時（ＴＡＳＣモードでないとき）は、この情報を基に次ぎに停車する停止位置までの距離を算出して補正する。しかし、「次駅通過」時は次駅停車のときのように停止パターンを発生せずに、図４に示すように目標速度での定速運転（２）を継続する。
【００２２】
また、照合結果が「次駅通過」であったときは、列車の走行制御とともに運転台表示器９に、たとえば図５に示すような表示を行なう。運転台表示器９には次駅情報として「次駅通過」の表示がなされ、運転制御モードとしては、「定速運転」の表示がなされる。その他に、そのときの目標速度、列車の実速度、指令ブレーキノッチ、停止位置までの距離などをリアルタイムに表示する。これらの情報がリアルタイムに表示されることにより、乗務員はＡＴＯ制御装置４の動作状態および列車の状態を常時把握することができ、安全な運行を行なうことができる。このように、通過・停車駅の判断を車上装置のみで行なうのでは無く、地上装置との照合をとり整合性のチェックを行なうことにより、通過・停車に対する信頼性が向上する。また、乗務員に対しては自動列車運転装置における運転の制御状態、および列車の状態がリアルタイムに表示されるために、安心感が与えられ、乗務員支援にもつながる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、Ｐ１地上子を有電源地上子として地上−車上間の双方向伝送を行なう例を示したが、駅の停止位置に設けられたＰ４有電源地上子の双方向伝送情報に列車番号情報と次駅情報を加えることで、Ｐ１地上子を従来と同様の無電源地上子とすることも可能である。次ぎに、Ｐ４地上子を用いる場合について説明する。列車が駅に停車したときに、車上側から列車番号を駅の停止位置に設けられた地上側のＰ４地上子２Ｄへ送信する。地上側では、上記の実施の形態と同様に、車上側の車上子１から送信された列車番号はＰ４地上子２Ｄで受信され、中継器を介して符号処理手段１２へ入力される。符号処理手段１２からは列車番号に対応した運行情報（次駅名、次駅コード、通過・停車の情報など）が車上側へ送り返される。
【００２４】
たとえば、地上側にあるＰ４地上子２Ｄを介して符号処理手段１２から車上側へ送られる情報には２つのパターンが考えられる。１つは、列車が走行中に地上側から列車番号に対応した運行情報を得る場合で、列車（ＡＴＯ制御装置４）はとなりの駅に関する情報を受け取る。これは、この列車が停車する駅の場合もあるし、通過する駅である場合もある。もう１つは、列車が駅に停車しているときに地上側から列車番号に対応した運行情報を得る場合で、列車は、次ぎに停車する駅に関する運行情報を受け取る。走行中に地上側から次駅に関する運行情報を得る場合は、上記に説明したＰ１地上子２Ａから情報を得る場合と同様である。
【００２５】
列車が現在停車している駅から出発するまでの間に車上側と地上側で行なわれる情報伝達について説明する。車上側と地上側とでは、車上側から列車番号を地上側へ送り、地上側から送られるその列車番号に対応した運行情報を車上側で受け取っている。まず、停車している駅で車上側から列車番号を地上側に送る。このとき、列車の車上子と結合しているＰ４地上子２Ｄを介して、車上側から送信された列車番号が地上側のＰ４地上子２Ｄで受信される。Ｐ４地上子２Ｄも中継器を介して符号処理器（図示せず）に接続されている。符号処理器からは列車番号に対応して、次の停車駅に関する運行情報が車上側へ送り返される。停車中に列車番号を地上側へ送る場合は、地上側から送られてくる情報は、列車が次ぎに停車する駅に関する運行情報（たとえば、駅名、駅コードなど）である。
【００２６】
車上側では、地上側から送られてきた次の停車駅に関する運行情報と車上側で認識している運行情報、路線データとの照合を行なう。照合した結果、次ぎに停車する駅であることが分かれば、その停車駅に到達するまでに何駅通過するかを路線データから求める。車上側で、すべての駅名と駅の並びなどを示す路線データを備えていれば、次の停車駅が現在停車している駅から何駅目にあたるのかを求めることができる。したがって、何駅通過したのちに、次の停車駅に到達するかも分かる。通過駅数が求められたら、運転台表示器９に通過駅数を表示しておく。たとえば、通過駅が３つあるときは、たとえば「３駅通過」というように表示する。
【００２７】
その後、現在の駅を出発して１つ目の通過駅を通過すると、その駅にあるＰ４地上子を介して、その通過駅の情報を車上側に送る。地上側からの情報はＰ４地上子と列車側の車上子が電磁結合したときに、データの送受信が行なわれる。このように、通過駅の情報を地上側から受け取ることにより、通過駅を１つずつ通過するごとに、運転台表示器の通過駅数表示を一つずつ減らしていくことができる。次ぎに停車する駅に到達するまでの間に、最後の通過駅を通過したときは、たとえば、「次駅停車」というように表示すれば良い。また、通過駅が１つのときは「次駅通過」とすれば良い。したがって、次の停車駅に到達するまでに３つの駅を通過する場合は、運転台表示器の表示は、「３駅通過」、「２駅通過」、「１駅通過」（あるいは、次駅通過）、「次駅停車」というように表示を変化させていけばよい。
【００２８】
このように、列車が駅を出発する前までの間に、地上側から列車番号に対応した次ぎに停車する駅の運行情報を受け取ることで、次ぎに停車する駅を車上側の運行情報と照合することができ、また、運転台表示器に次ぎに停車する駅に関する表示を出力することができ、さらに列車運行の信頼性をあげることができる。また、次ぎに停車する駅に到達するまでの間に通過する駅があるときは、その通過駅数を求めることができ、さらに運転台表示器に通過駅数に関する表示を出力することと、通過駅を通り過ぎるたびに、通過駅数に関する情報をその都度変化させていくことができ、次に停車する駅までの間にいくつの駅を通過するか、目で確認することができる。列車の停車中は多くのデータを送受信することが可能で、対話型の送受信をすることもできる。ここでは、車上子と地上子を介して、車上側と地上側との間でデータのやり取りを行なったが、車上と地上の間でデータのやり取りができれば良く、たとえば、ミリ波伝送を用いて地上−車上間情報伝送を行なっても良い。
【００２９】
なお、本実施の形態に示される自動列車制御装置による列車の自動運転の制御は以下に示すように行なわれている。自動運転の制御方法は、次に停車する駅に到達する前に、車上側から地上側へ列車の種別を示す列車番号を送り、列車の自動運転の制御を行なうとともに、車上側から地上側へ列車番号を送ることにより、地上側から受け取るこの列車番号に対応する運行情報と列車番号により車上側で認識している運行情報とを照合することにより、次に到達する駅の停車、通過の確認を行ない列車の走行を制御している。「次の駅に到達する前に」とは、「停車する駅と、通過する駅」の２つの意味をもつ。したがって、車上側から地上側へ列車番号の送信は、走行中、停車中の両方の場合が考えられる。これによって、地上側からの情報と車上側の情報を照合することにより、次に到達する駅が通過する駅なのか、停車する駅なのかを確認することができ、信頼性の高い列車の運行を保つことができる。
【００３０】
【発明の効果】
第１の発明によれば、次に停車する駅に到達する前に、車上側から地上側へ送るための列車の種別を示す列車番号を出力する列車番号設定手段と、列車の自動運転の制御を行なうとともに、車上側から地上側へ列車番号を送ることにより、地上側から受け取るこの列車番号に対応する運行情報と列車番号設定手段から入力された列車番号により車上側で認識している運行情報とを照合することにより、次に到達する駅の停車、通過の確認を行ない、次に停車する駅に到達するまでの間に複数の駅を通過するときは、地上側から受け取った次に停車する駅の運行情報と車上側で認識している運行情報とを照合し、次に停車する駅と判断したときは、現在の駅から何駅通過したら停車する駅に到達するかを求め、列車の走行を制御する自動制御手段とを備えているので、通過駅・停車駅の判断を地上側からの運行情報と車上側で有する運行情報との照合を行なうことで、駅の通過、停車に対する信頼性を上げることができ、また、次に停車する駅に到達するまでの間に、通過する駅があるときは通過駅数が分かり、信頼性の高い運行を行なうことができる。
【００３１】
第２の発明によれば、列車の運転状況を表示する運転情報表示手段と、自動制御手段は、次に到達する駅に対して、停車、通過の確認を行なった結果として、次駅通過、あるいは次駅停車の表示を上記運転情報表示手段にさせるとともに、そのとき列車がどの自動運転モードで運転されているかを表示するので、次に到達する駅が停車する駅なのか、通過する駅なのかを運転情報表示手段で確認することができ、また、自動運転されている列車がどの制御モードにより運転されているかを確認することができる。
【００３２】
第３の発明によれば、列車の運転状況を表示する運転情報表示手段と、自動制御手段は、次に停車する駅に到達するまでに通過する駅の数だけ駅を通過することを示すように運転情報表示手段を制御するので、次の駅に到達するまでに、いくつの駅を通過するかを簡単に認識することができる。
【００３３】
第４の発明によれば、自動制御手段は、次に停車する駅へ到達するまでの間にひとつずつ駅を通過するごとに、次に停車する駅までの通過駅数の表示が少なくなるように変化させるので、次に停車する駅に到達するまでの通過駅に関する表示を、列車の進行にしたがって変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による自動列車運転装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の一実施の形態である次駅停車時の運転台表示画面を示したものである。
【図３】自動運転による、出発から次駅停止時の運転曲線の一例を示したものである。
【図４】自動運転による、出発から次駅通過時の運転曲線の一例である。
【図５】この発明の一実施の形態である次駅通過時の運転台表示画面を示したものである。
【図６】従来の自動列車運転装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１車上子、２ＡＰ１地上子、２ＢＰ２地上子、２ＣＰ３地上子、
２ＤＰ４地上子、３ＡＴＯ送受信器、４ＡＴＯ制御装置、
５速度発電機、６出発押釦スイッチ、７モード切替スイッチ、
８運転台表示灯、９運転台表示器、１０列車番号設定器、
１１中継器、１２符号処理器、１３列車。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic train driving apparatus that operates a train that stops and a station that passes through without error when the train is automatically operated.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of an automatic train driving apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-315973. In the figure, 1 is an ATO vehicle upper unit that picks up a position information message from the ground unit, 3 is an ATO transceiver that is electrically connected to the ATO vehicle unit 1, 4 is an ATO that performs powering and braking commands to the vehicle A control device, 6 is a departure push button switch, 7 is a mode changeover switch for switching between automatic operation and manual operation, and 8 is a cab indicator light. Reference numeral 5 denotes a speed generator for picking up the train speed, and these are electrically connected to the ATO control device 4.
[0003]
Usually, the ATO vehicle upper 1 is attached under the floor of the top car of the train, and the TG 5 is attached to the axle end or the gear case of the drive gear. Reference numeral 2 denotes a ground element, and the P1 ground element 2G, the P2 ground element 2B, the P3 ground element 2C, and the P4 ground element 2D are installed on the ground side. The ground pieces 2G, 2B to 2D are arranged for distance correction at about 400 m, 25 m, and 1 m before the stop target position, respectively. However, the arrangement position and number are not particularly determined. The P4 ground element 2D is placed at the position of the stop position just, and is provided for the purpose of confirming the stop position and instructing the door opening direction.
[0004]
Next, the operation will be described. When the departure push button switch 6 is pressed under the condition that the mode changeover switch 7 is in the “automatic” position, the ATO control device 4 confirms that the departure condition is satisfied from the vehicle state information, and the departure condition is satisfied. outputs field power running command, and the acceleration control as shown in FIG. 3 (1). Next, when approaching the target speed, constant speed operation is performed at the target speed. At this time, the target speed is generally 2 to 3 km / h lower than the speed limit of the ATC device (automatic train control device). The train speed is detected by obtaining a sine wave AC waveform corresponding to the rotation speed of the wheel generated by the speed generator 5 from the frequency shaped into a rectangular wave by the ATO controller 4.
[0005]
The train 13 is traveling under constant speed operation control by the ATO control device 4 ( section shown in Fig. 3 (2) ), and the train 13 passes over the non-powered ground element 2G installed at a point about 400m in front of the station. When it does, the position information output from the ground element 2G is received by the vehicle upper element 1 attached to the head car of the train 13. The position information received by the vehicle upper member 1 is sent to the ATO control device 4 via the ATO transceiver 3. As a result, the ATO control device 4 corrects the distance error of the own train position and simultaneously generates a fixed position stop target pattern for the stop point, outputs an appropriate brake notch command to follow the pattern, and controls the train to decelerate. . When the vehicle upper element 1 passes over the next unpowered ground element P2, the travel distance error from the P1 ground element 2G to the P2 ground element 2B is corrected, and the distance to the stop position is corrected. Furthermore, the final position correction is performed when passing through the non-powered ground element 2C, and the vehicle is stopped at the stop target position.
[0006]
In addition, although the installation positions of the above-mentioned no-power grounding elements P1, P2, and P3 are not particularly determined, when P1 commands a service brake from the maximum speed of the train, it will take a long time to stop including the free running distance. Determine the required distance by taking into account the extra length. If the maximum speed is 70 km / h, the position is about 400 m before the stop target position. Of course, if the speed increases, the distance from the stop target position becomes longer. The P2 non-powered ground element 2B is for correcting a travel distance error after receiving the P1 ground element 2G, and is installed for the purpose of correcting a travel distance error due to a wheel diameter correction error or the like, and is approximately 25 m before the stop target position. Install in the place. In general, the P3 ground element 2C is installed 1 to 2 m before the stop target position for the same purpose. On the other hand, the mode switch 7 is in the “automatic” position, and the cab indicator light “automatic” lights up under the normal conditions of the ATO control device 4 to indicate to the crew that the automatic operation mode is set.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional automatic train operation system as described above, there is no problem in the case of a train that stops at each station, but in a train with a passing station such as a high-speed train or express train, the ATO control on the vehicle at which station stops There is a problem that even if the data is input to the device 4 in advance, it cannot be confirmed whether the data is really correct and whether the passing station is really suitable. In addition, there was a problem that the crew could not confirm the state mode and operation of the automatic train driving device.
[0008]
The present invention was made to solve the above-described problems. An automatic train driving device that can check a stop station and a passing station while performing automatic operation of a train and can perform correct operation. The purpose is to obtain. It is another object of the present invention to provide an automatic train driving device capable of ensuring safety by displaying on the cab screen the state mode and control state of train automatic operation and the passing / stop information of stations.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The automatic train driving device according to the first invention includes a train number setting means for outputting a train number indicating a type of train to be sent from the vehicle upper side to the ground side before reaching the next stop station, By controlling the automatic operation and sending the train number from the vehicle upper side to the ground side, it is recognized on the vehicle upper side by the operation information corresponding to this train number received from the ground side and the train number input from the train number setting means. By checking with the current operation information, the stop of the next station to be reached and confirmation of the passage are confirmed, and when passing through multiple stations before reaching the next station to stop, it is received from the ground side. After checking the operation information of the station that stops next and the operation information recognized on the upper side of the car, and determining that it is the next station to stop, how many stops from the current station will arrive at the station to stop the request, control the running of the train Is obtained and an automatic control unit for.
[00 10 ]
As for the automatic train driving device according to the second invention, the operation information display means for displaying the operation status of the train, and the automatic control means are as follows. The operation information display means displays whether the next station passes or stops at the next station, and at the same time, displays in which automatic operation mode the train is being operated.
[00 11 ]
In the automatic train driving device according to the third aspect of the invention, the operation information display means for displaying the operation status of the train and the automatic control means pass through the stations by the number of stations that pass until the next stop station is reached. In this way, the driving information display means is controlled.
[00 12 ]
In the automatic train driving apparatus according to the fourth aspect of the invention, the automatic control means displays the number of passing stations to the next stop station each time it passes through the station one by one before reaching the next stop station. also of a is the so varied to decreases.
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DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an automatic train driving apparatus according to an embodiment of the present invention. And have you in FIG, 1 is ATO board coil provided at the head portion of the train 13, 2A is ground coil. 2B, 2C, and 2D are ground elements. Reference numeral 3 denotes an ATO transmitter / receiver, 4 denotes an ATO control device, 5 denotes a speed generator, and train speed is detected by converting a sinusoidal AC waveform corresponding to the number of wheel rotations generated by the speed generator 5 to a rectangular wave using the ATO control device 4. Is obtained from the frequency of waveform shaping. 6 is a departure switch, 7 is a mode changeover switch, 9 is a cab display, and 10 is a train number setting device for setting a train number indicating the type of train. 11 is a repeater, 12 is a code processor, and conditions such as train number and stop station information are input to the code processor 12. The code processor 12 outputs operation information based on external input conditions from an operation management device or the like.
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The train number setting device 10 is connected to the ATO control device 4 and the ATO transmission / reception device 3 by a transmission line. Setting information output from the train number setting device 10 is input to the ATO transceiver 3 and the ATO control device 4. The cab display 9 is installed in the cab and is connected to the ATO control device 4 via a transmission line. The cab display 9 is an operation information display means, and FIG. 2 is an example of a display screen of the cab display 9. On the other hand, the ground side will be described. The P1 ground element 2A is a powered ground element, and the P1 ground element 2A and the repeater 11 are electrically connected. Further, a code processor 12 is electrically connected to the repeater 11 so that operation information and the like can be transmitted from the ground side to the upper side of the vehicle. The train number setting means is, for example, the train number setting device 10. The automatic control means is constituted by an ATO control device 4, for example.
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FIG. 3 shows an example of an operation curve from departure to stop at the next station when the train is automatically operated. In the case of FIG. 3, the train stops at the next station. FIG. 4 shows an example of an operation curve when passing from the departure when the train is automatically operated to the next station. In the case of FIG. 4, the train passes the next station. The operation curves shown in FIGS. 3 and 4 show the operation control mode. For example, (1) is the acceleration mode, (2) is the constant speed mode, (3) is the TASC mode, and (4) is the deceleration mode. . The TASC mode is a train automatic stop position control (Train Automatic Stop Control).
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Hereinafter, the operation of the automatic train operation device configured as described above will be described. When the departure switch 6 is pressed while the mode changeover switch 7 of the train 13 is set to “automatic”, the same control as before is performed from the departure to the constant speed operation control. However, the display control on the cab display 9 is different from the conventional one. The train number set by the train number setting device 10 is input to the ATO control device 4 and the ATO transceiver 10. The train starts the station by automatic operation and travels by constant speed operation control at a predetermined speed. When the train passes over the grounded power unit 2A installed about 400m in front of the next station, the train number input to the ATO transceiver 3 is transmitted to the ground side via the vehicle unit 1. The Transmission and reception are performed on the vehicle upper side and the ground side by electromagnetically coupling the vehicle upper element 1 and the P1 ground element 2A. The train number signal transmitted to the ground side is received by the P1-powered ground unit 2A and sent to the code processor 12 via the repeater 11.
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On the other hand, the code processor 12 preliminarily inputs a train number, a train type (express train, rapid train, etc.) corresponding to the train number and passing station information corresponding to those trains as an external input condition. )). Therefore, based on the train number sent from the train side, the code processor 12 transmits the next station code and passage or stop information corresponding to each train number from the ground side to the train. At this time, the position information is also included in the information transmitted to the vehicle upper side.
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On the upper side of the vehicle, operation information based on the train number sent from the ground is received by the vehicle upper 1, and the operation information (in this case, the next station code, station) is transmitted to the ATO control device 4 via the ATO transceiver 3. Information on whether to stop or pass). In addition, the train number is input from the train number setting device 10 to the ATO control device 4, and the type of the own train is recognized in advance, and it is also recognized whether the next station is passing or stopping. Therefore, the ATO control device 4 collates the operation information recognized on the vehicle with the operation information transmitted from the ground. As a result of collation, if the operation information on the upper side and the ground side match, it is determined that the operation information on the upper side of the vehicle is correct, and the next station to reach or stop Take control. The ATO control device 4 can recognize the operation information corresponding to the train number only by inputting the train number by inputting the operation slip corresponding to each train number in advance.
[00 19 ]
If the result of the verification is that the next station stops, the ATO control device 4 on the vehicle will send the “next station stop” information to the ATO via the vehicle upper 1 when the train passes on the P1 ground element 2A. Received by the transceiver 3. The “next station stop” information is input from the ATO transceiver 3 to the ATO controller 4. Since “next station stop” information and position information are also sent to the ATO control device 4, position correction is performed and the automatic operation control mode shifts to the TASC mode (3) . By shifting to the TASC mode (3) , a fixed position stop target pattern for the stop point is generated, an appropriate brake notch command is output so as to follow the pattern, and the train is subjected to deceleration control. The train passes over the non-powered ground elements P2 and P3 installed at predetermined intervals in the direction approaching the station, and stops at the position of the non-powered ground element P4. Specifically, stop distance correction is performed when passing through the non-powered ground element P2, and final position correction is performed when passing through the non-powered ground element 2C, and the vehicle stops at the non-powered ground element P4 at the target stop position. Let
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Further, when the collation result is “stop at the next station”, a display as shown in FIG. On the cab display 9, “next station stop” is displayed as next station information, and “TASC” is displayed as the operation control mode. The operation control mode indicates what control mode is being operated during automatic operation. In addition, the target speed at that time, the actual speed of the train, the command brake notch, the distance to the stop position, etc. are displayed in real time. By displaying these pieces of information in real time, the crew can always grasp the operating state of the ATO control device 4 and the state of the train, and can perform safe operation.
[00 21 ]
Next, FIG. 4 shows an example of an operating curve when the collation result is “next station passing”. “Next station passing” also receives the next station code and “next station passing” information as point information when the train passes over the P1 ground element 1 in the same manner as when the next station stops. Then, in this case as well, when the next station stops, the ATO control device 4 on the vehicle corrects the position of the own train. Since the information from the ground is the number of meters before the next station, when passing through the next station (when not in TASC mode), calculate the distance to the next stop position based on this information to correct. However, at the time of “passing the next station”, the constant speed operation (2) at the target speed is continued as shown in FIG. 4 without generating a stop pattern as in the case of stopping at the next station.
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Further, when the collation result is “passing the next station”, a display as shown in FIG. 5 is performed on the cab display 9 together with the traveling control of the train. On the cab display 9, “next station passing” is displayed as next station information, and “constant speed operation” is displayed as the operation control mode. In addition, the target speed at that time, the actual speed of the train, the command brake notch, the distance to the stop position, etc. are displayed in real time. By displaying these pieces of information in real time, the crew can always grasp the operating state of the ATO control device 4 and the state of the train, and can perform safe operation. As described above, the determination of the passing / stopping station is not performed only by the on-board device, but by checking the consistency with the ground device, the reliability for passing / stopping is improved. Moreover, since the control state of the driving | operation in an automatic train driving device and the state of a train are displayed in real time with respect to a crew member, a sense of security is given and it leads also to a crew member.
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In the present embodiment, an example is shown in which bidirectional transmission between the ground and the vehicle is performed using the P1 ground element as the power source ground element. However, the bidirectional transmission of the P4 power source ground element provided at the station stop position is shown. By adding the train number information and the next station information to the transmission information, the P1 ground element can be a non-powered ground element similar to the conventional one. Next, a case where a P4 ground unit is used will be described. When the train stops at the station, the train number is transmitted from the vehicle upper side to the P4 ground unit 2D on the ground side provided at the stop position of the station. On the ground side, similar to the above embodiment, the train number transmitted from the vehicle upper element 1 on the upper side of the vehicle is received by the P4 ground element 2D and input to the code processing means 12 via the repeater. From the code processing means 12, operation information (next station name, next station code, passing / stop information, etc.) corresponding to the train number is sent back to the vehicle upper side.
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For example, there are two patterns for information sent from the code processing means 12 to the vehicle upper side via the P4 ground element 2D on the ground side. One is a case where operation information corresponding to the train number is obtained from the ground side while the train is running, and the train (ATO control device 4) receives information on the neighboring station. This may be a station where this train stops or a station where it passes. The other is when the operation information corresponding to the train number is obtained from the ground side when the train is stopped at the station, and the train receives operation information relating to the station that stops next. Obtaining operation information about the next station from the ground side during traveling is the same as obtaining information from the P1 ground element 2A described above.
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Information transmission performed on the vehicle upper side and the ground side before the train departs from the currently stopped station will be described. On the vehicle upper side and the ground side, a train number is sent from the vehicle upper side to the ground side, and operation information corresponding to the train number sent from the ground side is received on the vehicle upper side. First, the train number is sent to the ground side from the upper side of the station at the stop. At this time, the train number transmitted from the vehicle upper side is received by the P4 ground element 2D on the ground side through the P4 ground element 2D coupled to the upper element of the train. The P4 ground unit 2D is also connected to a code processor (not shown) through a repeater. Corresponding to the train number, the code processor returns operation information about the next stop station to the upper side of the vehicle. When the train number is sent to the ground side while the vehicle is stopped, the information sent from the ground side is operation information (for example, station name, station code, etc.) regarding the station where the train stops next.
[00 26 ]
On the vehicle upper side, the operation information related to the next stop station sent from the ground side is compared with the operation information and route data recognized on the vehicle upper side. As a result of the collation, if it is determined that the station is the next station to stop, the number of stations that pass before reaching the stop station is obtained from the route data. If route data indicating all station names and station arrangements is provided on the upper side of the vehicle, it is possible to obtain the number of stations from which the next stop station is currently stopped. Therefore, it can be seen how many stations have passed before reaching the next stop. When the number of passing stations is obtained, the number of passing stations is displayed on the cab display 9. For example, when there are three passing stations, for example, “3 passing stations” is displayed.
[00 27 ]
After that, when the vehicle departs from the current station and passes through the first passing station, the passing station information is sent to the upper side of the vehicle via the P4 ground unit at that station. Information from the ground side is transmitted and received when the P4 ground unit and the train side vehicle unit are electromagnetically coupled. In this way, by receiving the passing station information from the ground side, the number of passing stations on the cab display can be reduced by one each time the passing station is passed one by one. If it passes through the last passing station before it reaches the next stop station, it may be displayed as, for example, “stop next station”. In addition, when there is only one passing station, “pass through the next station” may be used. Therefore, when passing through three stations before reaching the next stop station, the indication on the cab display is “3 stations passed”, “2 stations passed”, “1 station passed” (or the next station Passing), change the display as “stop next station”.
[00 28 ]
In this way, before the train departs from the station, by receiving the operation information of the station that stops next corresponding to the train number from the ground side, the station that stops next is collated with the operation information on the upper side of the car In addition, it is possible to output a display about the next station to stop on the cab indicator, and further improve the reliability of train operation. In addition, when there is a station that passes until it reaches the next stop station, the number of passing stations can be obtained, and further, the display about the number of passing stations is output on the cab display and the passing Each time you pass the station, you can change the information about the number of passing stations, and you can see how many stations you will pass between the stations to stop next. A lot of data can be transmitted and received while the train is stopped, and interactive transmission and reception is also possible. Here, data was exchanged between the vehicle upper side and the ground side via the vehicle upper and the ground element, but it is sufficient if data can be exchanged between the vehicle and the ground. It may be used to transmit information between the ground and the vehicle.
[00 29 ]
The automatic train control by the automatic train control device shown in the present embodiment is controlled as follows. The automatic operation control method is to send the train number indicating the type of train from the vehicle upper side to the ground side before reaching the next station to stop, and to control the automatic operation of the train, and from the vehicle upper side to the ground side By checking the operation information corresponding to the train number received from the ground side by sending the train number and the operation information recognized on the upper side of the vehicle by the train number, the stop of the next station to be reached and confirmation of passage To control the running of the train. “Before arriving at the next station” has two meanings: “station to stop and station to pass”. Therefore, transmission of the train number from the vehicle upper side to the ground side can be considered both when traveling and when stopped. By comparing the information from the ground side with the information on the upper side of the vehicle, it is possible to confirm whether the next station to reach is a passing station or a stopping station. Can keep.
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【The invention's effect】
According to the first invention, the train number setting means for outputting the train number indicating the type of train to be sent from the vehicle upper side to the ground side before reaching the next station to stop, and control of automatic operation of the train The operation information recognized on the upper side of the vehicle by the train information input from the train number setting means and the operation information corresponding to this train number received from the ground side by sending the train number from the upper side of the vehicle to the ground side The next stop that is received from the ground side is confirmed when the next station stops and the passage is confirmed, and when passing through multiple stations before reaching the next station to stop. If you check the operation information of the station to be confirmed and the operation information recognized on the upper side of the car and determine that it is the next station to stop, ask how many stations from the current station will pass to reach the station to stop. Automatic control hand to control the running of Is provided with the bets, by performing matching with the operation information having a determination of passing the station-stop station in operation information and vehicle upper from the ground side, it is possible to increase the passage of the station, the reliability of the stop, Also, if there is a passing station before the next stop station is reached, the number of passing stations can be known, and highly reliable operation can be performed.
[00 31 ]
According to the second invention, the operation information display means for displaying the operation status of the train and the automatic control means stop the next station, confirm the passage, and pass the next station, Alternatively, the next station stop display is displayed on the operation information display means, and at that time, the automatic driving mode in which the train is operated is displayed, so that the next station to be reached is the stop station or the passing station. Can be confirmed by the operation information display means, and it is also possible to confirm in which control mode the train that is automatically operated is operated.
[00 32 ]
According to the third aspect of the invention, the operation information display means for displaying the operation status of the train and the automatic control means indicate that the number of stations that pass until reaching the next stop station passes through the station. Since the driving information display means is controlled, it is possible to easily recognize how many stations pass before the next station is reached.
[00 33 ]
According to the fourth invention, the automatic control means displays the number of passing stations to the next stop station every time it passes through the station one by one until it reaches the next stop station. Therefore, the display about the passing station until the next stop station can be changed according to the progress of the train.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an automatic train driving device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a cab display screen when the next station stops according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows an example of an operation curve from the departure to the next station stop by automatic operation.
FIG. 4 is an example of an operation curve from the departure to the next station by automatic operation.
FIG. 5 shows a cab display screen when passing through the next station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional automatic train operation device.
[Explanation of symbols]
1 car upper, 2A P1 ground, 2B P2 ground, 2C P3 ground,
2D P4 ground unit, 3 ATO transceiver, 4 ATO controller,
5 Speed generator, 6 Departure push button switch, 7 Mode selector switch,
8 cab indicator light, 9 cab indicator, 10 train number setter,
11 repeater, 12 code processor, 13 train.

Claims

Train number setting means for outputting a train number indicating the type of train to be sent from the vehicle upper side to the ground side before reaching the next station to stop,
By controlling the automatic operation of the train and sending the train number from the vehicle upper side to the ground side, the operation information corresponding to this train number received from the ground side and the train number input from the train number setting means on the vehicle upper side By checking with the recognized operation information, the next station will be stopped and confirmed to pass,
When passing through multiple stations before reaching the next stop, check the operation information of the next stop received from the ground side and the operation information recognized on the upper side of the car,
Automatic train operation characterized in that when it is determined that the next station to stop, it is provided with automatic control means for determining the number of stations that have passed from the current station to reach the stop station and controlling train travel apparatus.

Driving information display means for displaying the driving status of the train;
The automatic control means causes the operation information control means to display the next station stop or the next station stop as a result of confirming the stop and the passage to the next station to be reached, and at which time the train is 2. The automatic train driving apparatus according to claim 1, wherein whether the vehicle is operating in an automatic operation mode is displayed.

Driving information display means for displaying the driving status of the train;
2. The automatic train operation according to claim 1 , wherein the automatic control means controls the cab display so as to indicate that the number of stations that pass through until reaching the next stop station is passed. apparatus.

The automatic control means is characterized by changing the number of passing stations to the next stop station so that the number of passing stations to the next stop is reduced every time it passes through the station one by one until it reaches the next stop station. The automatic train driving device according to claim 3 .